Impact de l'activité humaine
Le réchauffement climatique est largement attribué à un effet de serre additionnel, dû aux rejets de gaz à effet de serre, à cause des activités humaines.Le GIEC, groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, a confirmé le 2 février 2007 que la probabilité que le réchauffement climatique soit dû à l'activité humaine est supérieure à 90%. Leurs conclusions sont tirées des résultats d'expérience sur des modèles numériques.
L'impact de l'activité humaine sur le réchauffement climatique est illustré par une comparaison entre les températures des jours de semaine et celles des fins de semaine : une étude américaine conduite par Forster portant sur 30 ans et plus de 1000 stations montre que les écarts de température des week-ends, de 0,5 °C en moyenne, sont plus forts que les autres jours de la semaine. Cette différence entre jours de semaine et week-ends est corrélée au cycle hebdomadaire de l'activité humaine (forte la semaine et faible le week-end). Cette constatation pourrait aussi renforcer l'hypothèse de l'effet "Îlot de Chaleur urbain"
Une équipe de chercheurs a récemment réussi à mettre en évidence un lien entre l'activité humaine et l'effondrement des plates-formes de glace de l'Antarctique.Plus d'information sur le site de Futura-sciences. En effet, les réchauffements locaux seraient dus à un changement de direction des vents dominants, cette modification étant elle-même due à l'augmentation de la concentration de l'air en gaz à effet de serre tels que le gaz carbonique libéré par les activités humaines et la dégradation de la couche d'ozone en Antarctique à cause des CFC d'origine humaine.

Critique de l'hypothèse d'une origine humaine

Un des arguments apportés par les scientifiques qui ne pensent pas que l'activité humaine soit responsable du réchauffement de la Terre est que le même phénomène est également observable sur Mars, et qu'il y est même jusqu'à quatre fois plus rapide. Or, il n'y a pas d'activité humaine sur Mars, et de là à penser que la même cause est à la source des deux observations est avancée. Une meilleure absorbtion de la lumière, sur Mars, tel que tentativement proposé pour contrer cet argument ne peut expliquer l'instabilité climatique elle-même.
L'affirmation selon laquelle un réchauffement climatique sur Mars pourrait remettre en cause l'idée d'une cause anthropique du réchauffement terrestre n'est pas considérée comme sérieuse par les tenants de la thèse standard en climatologie

Cycles climatiques

Les carottages de glace permettent aujourd'hui de descendre, en Antarctique, jusqu'à plus de 3 000 mètres de profondeur. Ces précieuses archives contiennent, dans les bulles d'air, des indications sur la teneur en gaz de l'atmosphère d'autrefois. Elles nous aident à comprendre le climat de la Terre depuis une période qui remonte jusqu'à 800 000 ans. Les climatologues s'accordent sur le fait que la Terre a traversé plusieurs cycles de réchauffement et de refroidissement planétaire durant les 400 000 dernières années.

Selon eux, un cycle de 100 000 ans environ s'est répété au cours de cette période. Ce cycle commence par un réchauffement brutal suivi d'une période chaude de 10 000 à 20 000 ans environ, appelée période interglaciaire. Cette période est suivie par un refroidissement progressif et l'installation d'une ère glaciaire (ou glaciation). À la fin de la glaciation, un réchauffement brutal amorce un nouveau cycle. La dernière période interglaciaire correspond au temps présent et dure depuis plus de 10 000 ans.

Ces variations du climat sont corrélées avec celles de l'insolation, des paramètres de Milankovic, de l'albédo, des cycles solaires et des concentrations en gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone.

.... Temps historiques

À l'intérieur de ces grandes fluctuations, on trouve des variations plus limitées, dans le temps et en intensité. Ainsi, au cours du dernier millénaire, on a pu voir apparaître une période chaude aux Xe et XIe siècles : c'est l'époque où les navigateurs vikings découvrent et baptisent le Groenland, c'est-à-dire le "Pays vert" et fondent des colonies à l'extrême sud de l'île. Les températures y étaient sans doute plus élevées qu'à l'heure actuelle, puisqu'on y cultivait des céréales. Toutefois, d'après les reconstitutions réalisées par les climatologues, cette période appelée "optimum médiéval" n'est pas globalement plus chaude que la fin du XXe siècle et au début du XXIe siècle. À la fin du Moyen-âge un refroidissement a succédé, ce que les historiens appellent "Le petit âge glaciaire", qui s'étend de 1550 à 1850. C'est au cours de cette période plus froide que l'on retrouve les hivers les plus rigoureux, notamment le terrible hiver 1708-1709.

.... XXe siècle

Température moyenne de surface entre 1856 et 2005. Les mesures terrestres de températures réalisées au cours du XXe siècle montrent une élévation générale des températures moyennes. Ce réchauffement se serait déroulé en deux phases, la première de 1910 à 1945, la seconde de 1976 à aujourd'hui. Ces deux phases semblent séparées par une période de léger refroidissement. Ce réchauffement planétaire semble de plus corrélé avec une forte augmentation dans l'atmosphère de la concentration de plusieurs gaz à effet de serre, dont le dioxyde de carbone, le méthane et le dioxyde d'azote.

L'élévation de la température moyenne du globe au cours du XXe siècle aurait donc été de 0,6 °C.

D'autres études toutefois semblent tempérer ces résultats. D'une part, certains doutent de la fiabilité des mesures terrestres effectuées au cours du siècle dernier puisqu'un grand nombre d'entre elles auraient été effectuées près des villes. Or, il est de notoriété publique que l'atmosphère des villes est plus chaude que celle des campagnes. Toutefois, le rapport du GIEC de 2001 conclut que cet "îlot de chaleur urbain" n'est pas responsable de l'élévation des températures et que ces doutes sont infondés[8].

De plus, des mesures satellitaires, plus précises et couvrant une superficie beaucoup plus large, ont été réalisées depuis vingt-cinq ans environ. Elles confirment les mesures en surface.